题目内容
(10分)如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条光滑的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒。棒cd用能承受最大拉力为f的水平细线拉住,棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a静止开始向右做匀加速运动,求:
(1)F随时间t的变化规律;
(2)经多长时间细线将被拉断;
(3)从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中,流过cd棒的电量。
(1)时刻t,棒的速度v=at
此时棒中感应电动势为E=BLv=Blat
此时棒中的感应电流为I=
由牛顿第二定律得F-BIL=ma
得F=
(2)细线拉断时满足
BIL=f
即
得t=
(3)Q=
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